第44练 有机合成与推断综合分析(B)
[分值:50分]
1.(11分)(2025·南通二模)玛巴洛沙韦片是一种治疗甲型或乙型流感病毒的特效药,H是合成玛巴洛沙韦的一种重要中间体,其合成路线如下:
已知:Bn为;Boc为。
(1)A分子中含氧官能团有羧基、醚键和 。
(2)写出B的结构简式: 。
(3)EF中还生成另一种有机物X,X分子中除苯环外还含有一个六元环。写出X的结构简式: 。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
分子中含有手性碳原子;在酸性条件下水解生成两种产物,其中一种能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
。设计以、CH3COOH、H2NCH2CH2OH、CH3COOCH3为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
答案 (1)羰基 (2) (3) (4)(或) (5)
解析 A与(CH3)2SO4、NaHCO3、DMF在40 ℃作用生成B,B与NH2NHBoc、DMF在65 ℃作用生成C,逆推可知,B的结构为;D与BrCH2CH(OCH3)2发生取代反应生成E,E与NH2NH2、CH3OH/H2O在60 ℃发生反应生成F;F与C在DBU、THF、80 ℃作用下生成G,G在CH3SO3H、CH3CN·H2O、80 ℃作用下成环生成H,据此分析。
(3)E为,F为,EF还生成另一种有机物X,X分子中除苯环外还含有一个六元环,X的结构简式为。
(4)D()的分子式为C10H9O3N,同分异构体分子中含有手性碳原子;在酸性条件下水解生成两种产物,其中一种能与FeCl3溶液发生显色反应,说明产物中含有酚羟基,本身含酯基,且有2种不同化学环境的氢原子,说明结构对称,结构简式为或。
(5)催化氧化生成,发生已知信息所给反应生成,与H2NCH2CH2OH发生C+F→G的反应生成,与CH3COOH发生酯化反应生成。
2.(11分)(2025·南通期初)镇静药物H的人工合成路线如下:
(1)E分子中含氧官能团的名称是 。
(2)写出 B→C所需用到的另一种反应物及反应条件: 。
(3)已知FG的反应类型是取代反应,则化合物G的结构简式是 。
(4)写出同时符合下列条件的B的一种同分异构体的结构简式: 。
氮原子的杂化轨道类型为 sp3;分子中共有4种不同化学环境的氢原子,除苯环外无其他环状结构。
(5)写出以 CH3CH2Br为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
答案 (1)硝基、羰基 (2)浓硝酸,浓硫酸、加热 (3) (4)(或) (5)
解析 (2)由B、D的结构简式,可推出C为,BC发生硝化反应,故所需另一种反应物及反应条件为浓硝酸,浓硫酸、加热。(5)依据流程图中AB的信息可知,可由 CH3COOH与 CH3CH2NH2发生取代反应生成;依据流程图中FG 的信息可知, CH3CH2NH2可由 CH3CH2Br与 NH3反应制得; CH3COOH可由 CH3CH2Br水解、氧化制得。
3.(15分)(2025·南京六校联合体期中)F是一种有机工业制备的重要中间体,其一种合成工艺流程如下:
(1)E中含氧官能团的名称为 。
(2)AB时发生取代反应,所得产物为化合物B和 CH3OH。则X的结构简式为 。
(3)Y的结构简式为 。
(4)EF实际上经历了两步反应,两步反应类型依次是 、 。
(5)写出一种符合下列条件的C的同分异构体的结构简式: 。
①结构中含有苯环,无其他环状结构,苯环上的一元取代物只有一种;②红外光谱显示结构中含“—C≡N”和 “CS”结构;③核磁共振氢谱显示结构中有3种不同化学环境的氢原子,个数比为1∶6∶6。
(6)设计以CH2CH2、n BuLi、、为原料,合成的路线图(无机试剂及有机溶剂任用)。
答案 (1)羰基 (2)
(3) (4)加成反应 消去反应 (5)(或、)
(6)
解析 (4)E()F()实际上经历了两步反应,先发生—CH3与羰基的加成反应(生成—OH),再发生—OH的消去反应,所以两步反应类型依次是加成反应、消去反应。
(5)化合物C为,符合条件的分子中应含有1个苯环、1个“—C≡N”、2个 “CS”,另外还含有4个—CH3,分子结构对称,则可能结构简式为、、。(6)采用逆推法,利用题给流程图中EF的信息,合成的反应物为CH3CH2CHO,而由CH2CH2制取CH3CH2CHO,需要增加1个碳原子,此时需使用流程图中DE的信息,即制得,从而得出合成路线。
4.(13分)(2025·南通模拟预测)化合物G具有延缓衰老、预防心血管疾病等功效,其合成路线如下:
(1)B的分子式为C7H10N2,A→B的反应类型为 。
(2)C的分子式为C7H8O2,则C的结构简式为 。
(3)E→F的转化会经过如下过程:
①X中“*”标记的碳原子杂化类型为 。
②Y→F时,除F外还有一种生成物,该生成物的结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式: 。
不能发生银镜反应;碱性条件下水解后酸化,生成两种有机产物,其中一种产物分子中含两个苯环,且有3种不同化学环境的氢原子,另一种产物分子中有2种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
(R、R'、R″为烃基或氢原子)。写出以、、HCHO、P和NBS为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
答案 (1)还原反应 (2)
(3)①sp3 ②
(4)
(5)
解析 A在Fe/HCl条件下发生还原反应生成B,B的分子式为C7H10N2,则可推知B为,B在NaNO2/HCl;H2O/△下反应生成C,C的分子式为C7H8O2,可推知C为,C与SO2在NaOH环境中发生取代反应生成D,D与NBS发生取代反应生成E,E与在P(OC2H5)3存在下反应生成F,F与BBr3发生取代反应生成G。
(4)不能发生银镜反应,故不含有醛基或甲酸酯基;碱性条件下水解后酸化,生成两种有机产物,其中一种产物分子中含两个苯环,且有3种不同化学环境的氢原子,另一种产物分子中有2种不同化学环境的氢原子,F的同分异构体为。
(5)与NBS发生取代反应生成,与在P(OC2H5)3作用下反应生成,与H2O在催化剂、加热条件下发生加成反应生成,在Cu的催化下氧化生成,与HCHO在碱性条件下发生已知信息中的反应生成。第43练 有机合成与推断综合分析(A)
[分值:50分]
1.(12分)(2025·连云港一模)化合物H是四氢异喹啉阿司匹林衍生物,其合成路线如下:
(1)C的分子式为C10H15NO2,则C的结构简式为 。
(2)D分子中含氧官能团的名称为 ,分子中采取sp2杂化的碳原子数目为 。
(3)D→E过程中发生的化学反应依次为加成反应和消去反应,则过程中生成的中间体X的结构简式为 。
(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①1 mol该物质完全水解最多消耗4 mol NaOH。
②在酸性条件下水解后的一种产物能与FeCl3发生显色反应,且有3种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
2.(12分)(2025·如皋一模)有机物G可以通过如下路线进行合成:
(1)有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B的结构简式为 。
(2)有机物C中含有咪唑()的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨道杂化方式为sp2杂化的原子共有 个。
(3)CD反应分为多步,其中最后两步的转化为D,最后一步生成D的反应类型为 反应。
(4)FG的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的 (填字母)。
A.浓硫酸 B.H2、催化剂 C.(C2H5)3N
(5)F的一种同分异构体满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应。水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2种不同化学环境的氢,其中一种水解产物具有顺反异构体。
(6)已知:RCOOHRCONHR'(R、R'表示H或烃基)。写出以、C2H5OOCCH2CH2COOC2H5、(CH3CO)2O、CH3NH2、BrCH2CH2NH2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
3.(14分)(2025·徐连淮宿一模)化合物I可用于心衰治疗,一种合成路线如下:
(1)A分子中含有的官能团为 。
(2)B分子中采取sp3杂化的原子数目有 个。
(3)E→F的反应类型为 。
(4)F→G中有副产物C24H29NO2生成,该副产物的结构简式为 。
(5)C的一种同分异构体同时满足下列条件:能与FeCl3溶液发生显色反应,分子中含有4种不同化学环境的氢原子。写出该同分异构体的结构简式: 。
(6)已知:R—NO2R—NH2、,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
4.(12分)(2025·新高考基地学校二模)化合物G是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称为(酚)羟基、 。
(2)A→B的反应需经历A→X→B的过程,X的分子式为C10H13NO6。则A→X的反应类型为 。
(3)E→F反应中K2CO3的作用是与生成的HCl反应,E的结构简式为 。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
Ⅰ.分子中含有氨基,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能被银氨溶液氧化;
Ⅱ.能发生水解反应生成X、Y和Z三种有机产物。X分子为氨基乙酸,Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子。
(5)设计以、ClCH2CHO和为原料制取的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。第44练 有机合成与推断综合分析(B)
[分值:50分]
1.(11分)(2025·南通二模)玛巴洛沙韦片是一种治疗甲型或乙型流感病毒的特效药,H是合成玛巴洛沙韦的一种重要中间体,其合成路线如下:
已知:Bn为;Boc为。
(1)A分子中含氧官能团有羧基、醚键和 。
(2)写出B的结构简式: 。
(3)EF中还生成另一种有机物X,X分子中除苯环外还含有一个六元环。写出X的结构简式: 。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
分子中含有手性碳原子;在酸性条件下水解生成两种产物,其中一种能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
。设计以、CH3COOH、H2NCH2CH2OH、CH3COOCH3为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
2.(11分)(2025·南通期初)镇静药物H的人工合成路线如下:
(1)E分子中含氧官能团的名称是 。
(2)写出 B→C所需用到的另一种反应物及反应条件: 。
(3)已知FG的反应类型是取代反应,则化合物G的结构简式是 。
(4)写出同时符合下列条件的B的一种同分异构体的结构简式: 。
氮原子的杂化轨道类型为 sp3;分子中共有4种不同化学环境的氢原子,除苯环外无其他环状结构。
(5)写出以 CH3CH2Br为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
3.(15分)(2025·南京六校联合体期中)F是一种有机工业制备的重要中间体,其一种合成工艺流程如下:
(1)E中含氧官能团的名称为 。
(2)AB时发生取代反应,所得产物为化合物B和 CH3OH。则X的结构简式为 。
(3)Y的结构简式为 。
(4)EF实际上经历了两步反应,两步反应类型依次是 、 。
(5)写出一种符合下列条件的C的同分异构体的结构简式: 。
①结构中含有苯环,无其他环状结构,苯环上的一元取代物只有一种;②红外光谱显示结构中含“—C≡N”和 “CS”结构;③核磁共振氢谱显示结构中有3种不同化学环境的氢原子,个数比为1∶6∶6。
(6)设计以CH2CH2、n BuLi、、为原料,合成的路线图(无机试剂及有机溶剂任用)。
4.(13分)(2025·南通模拟预测)化合物G具有延缓衰老、预防心血管疾病等功效,其合成路线如下:
(1)B的分子式为C7H10N2,A→B的反应类型为 。
(2)C的分子式为C7H8O2,则C的结构简式为 。
(3)E→F的转化会经过如下过程:
①X中“*”标记的碳原子杂化类型为 。
②Y→F时,除F外还有一种生成物,该生成物的结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式: 。
不能发生银镜反应;碱性条件下水解后酸化,生成两种有机产物,其中一种产物分子中含两个苯环,且有3种不同化学环境的氢原子,另一种产物分子中有2种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
(R、R'、R″为烃基或氢原子)。写出以、、HCHO、P和NBS为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。第43练 有机合成与推断综合分析(A)
[分值:50分]
1.(12分)(2025·连云港一模)化合物H是四氢异喹啉阿司匹林衍生物,其合成路线如下:
(1)C的分子式为C10H15NO2,则C的结构简式为 。
(2)D分子中含氧官能团的名称为 ,分子中采取sp2杂化的碳原子数目为 。
(3)D→E过程中发生的化学反应依次为加成反应和消去反应,则过程中生成的中间体X的结构简式为 。
(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①1 mol该物质完全水解最多消耗4 mol NaOH。
②在酸性条件下水解后的一种产物能与FeCl3发生显色反应,且有3种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
答案 (1) (2)醚键、酰胺基 13 (3)
(4)
(5)
解析 合成四氢异喹啉阿司匹林衍生物的流程为将A()在SOCl2/75 ℃作用下发生取代反应生成B(),将B在Et3N,CH2Cl2,0 ℃的条件下与C()进行取代反应生成D(),把D在POCl3、甲苯、150 ℃条件下成环转化为E(),将E在NaBH4/0 ℃/CH3OH条件下还原转化为F(),最后将F在DCC、HOBt、CH2Cl2、45 ℃的条件下与G()发生取代反应生成目标产物四氢异喹啉阿司匹林衍生物H(),据此分析解答。
(3)D→E过程中发生的化学反应依次为加成反应和消去反应:
,则可得到该过程中生成的中间体X的结构简式为。
(4)G()的一种同分异构体同时满足下列条件,①1 mol该物质完全水解最多消耗4 mol NaOH,则含酯基且水解后的羟基要直接连接在苯环形成酚羟基继续消耗NaOH;②在酸性条件下水解后的一种产物能与FeCl3发生显色反应,且有3种不同化学环境的氢原子,水解产物含酚羟基结构且在苯环上取代还要处于对称位置,则符合条件的同分异构体:。
(5)根据题干的转化流程,先将在催化剂作用下氧化为,再继续氧化为,在SOCl2/75 ℃作用下取代为,再与反应生成,最后成环生成产物。
2.(12分)(2025·如皋一模)有机物G可以通过如下路线进行合成:
(1)有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B的结构简式为 。
(2)有机物C中含有咪唑()的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨道杂化方式为sp2杂化的原子共有 个。
(3)CD反应分为多步,其中最后两步的转化为D,最后一步生成D的反应类型为 反应。
(4)FG的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的 (填字母)。
A.浓硫酸 B.H2、催化剂 C.(C2H5)3N
(5)F的一种同分异构体满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应。水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2种不同化学环境的氢,其中一种水解产物具有顺反异构体。
(6)已知:RCOOHRCONHR'(R、R'表示H或烃基)。写出以、C2H5OOCCH2CH2COOC2H5、(CH3CO)2O、CH3NH2、BrCH2CH2NH2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
答案 (1)OHCCHBrCHO (2)5 (3)消去 (4)C (5)
(6)
解析 有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,说明其中含有—CHO,结合B的分子式可以推知B为OHCCHBrCHO,C和先发生成环的反应生成,环上的酯基水解,生成,再发生羟基的消去反应生成D,D和(CH3CO)2O发生反应生成E,E经过一系列反应生成F,F和CH3CH2Br发生取代反应生成G。
(2)咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面,说明中的C原子和N原子均为sp2杂化,sp2杂化的原子共有5个。
(4)F和CH3CH2Br发生取代反应生成G,同时生成HBr,加入K2CO3的作用是除去HBr,使反应正向进行,提高反应物的转化率,浓硫酸或H2、催化剂均不能消耗HBr,(C2H5)3N具有碱性,可以消耗HBr,故选C。
(5)F的一种同分异构体满足条件:能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应,说明其中含有酰胺基和羧基,水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2种不同化学环境的氢,其中一种水解产物具有顺反异构体,说明其中含有苯环和碳碳双键,且为对称的结构,则满足条件的同分异构体为。
(6)和发生类似C生成D的反应得到,和(CH3CO)2O发生类似D生成E的反应得到,发生水解反应生成,发生已知信息反应生成,和BrCH2CH2NH2发生取代反应生成。
3.(14分)(2025·徐连淮宿一模)化合物I可用于心衰治疗,一种合成路线如下:
(1)A分子中含有的官能团为 。
(2)B分子中采取sp3杂化的原子数目有 个。
(3)E→F的反应类型为 。
(4)F→G中有副产物C24H29NO2生成,该副产物的结构简式为 。
(5)C的一种同分异构体同时满足下列条件:能与FeCl3溶液发生显色反应,分子中含有4种不同化学环境的氢原子。写出该同分异构体的结构简式: 。
(6)已知:R—NO2R—NH2、,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
答案 (1)羧基,酰胺基 (2)6 (3)取代反应 (4)
(5)(或) (6)(合理即可)
解析 A 和B发生取代反应生成和水,和发生取代反应生成D,D被还原生成E,E和发生取代反应生成F,F和反应增长碳链,增加了一个CH2,生成G,G再和、C2H5OH作用生成H,H和(开环,形成)生成最终产物。
(3)E→F是物质的C—Cl键断键,上的N—H键断键,发生取代反应生成F和氯化氢。
(4)原反应中FG只是五元环上增加了一个CH2,G物质的分子式为C23H27NO2,副产物的分子式为C24H29NO2,增加了一个CH2,按照此思路,该副产物为。
(5)能与FeCl3溶液发生显色反应,说明其同分异构体含有酚羟基,而苯环具有的不饱和度为4,C物质不饱和度正好为4,有4种不同化学环境的氢原子,并且高度对称,所以其结构简式为或。
(6)根据题中HI合成原理,采取逆推法。根据最终合成的产物为,所需要的反应物分别是和,利用与浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应得到,然后再利用氧化剂氧化甲基,得到,然后利用已知提示信息,和P2O5作用,生成;另外利用在Fe和HCl作用下发生还原反应制取。
4.(12分)(2025·新高考基地学校二模)化合物G是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称为(酚)羟基、 。
(2)A→B的反应需经历A→X→B的过程,X的分子式为C10H13NO6。则A→X的反应类型为 。
(3)E→F反应中K2CO3的作用是与生成的HCl反应,E的结构简式为 。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
Ⅰ.分子中含有氨基,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能被银氨溶液氧化;
Ⅱ.能发生水解反应生成X、Y和Z三种有机产物。X分子为氨基乙酸,Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子。
(5)设计以、ClCH2CHO和为原料制取的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
答案 (1)醛基、硝基 (2)加成反应
(3)
(4)
(5)
解析 由合成路线可知,AB是为保护醛基不被进一步氧化或反应,A与1,3 丙二醇先发生加成反应生成X,X的分子式为C10H13NO6,则X的结构为,然后发生分子内的取代反应生成B;B中硝基被还原生成C;C中—NH2与ClCH2COCl发生取代反应生成D;D在酸性条件下发生水解生成E,EF反应中K2CO3的作用是与生成的HCl反应,说明产物中有HCl,即E中—OH与—NHCOCH2Cl基团发生取代反应生成F,则E的结构为。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,分子中含有氨基,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能被银氨溶液氧化,说明含有酚羟基,不含有醛基;能发生水解反应生成X、Y和Z三种有机产物,X分子为氨基乙酸,说明分子中含有两个酯基,氧原子数恰好为5,同时水解产物Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子,该同分异构体的结构简式为。
(5)参考本题合成路线,由、合成,以为原料,发生硝化反应生成,将硝基还原为氨基生成;以ClCH2CHO和为原料,两者发生类似E→F的反应生成。